醫(yī)學遺傳學（第4版）配套習題集第6章 線粒體遺傳病

1、第六章 線粒體遺傳病第六章 線粒體遺傳病線粒體是細胞內(nèi)相對獨立且較重要的細胞器，具有能量轉(zhuǎn)換功能。線粒體是一種半自主性細胞器，受線粒體基因組和核基因組兩套遺傳系統(tǒng)共同控制。線粒體DNA編碼線粒體中部分蛋白質(zhì)和全部的tRNA、rRNA、絕大部分蛋白質(zhì)亞基和其他維持線粒體結(jié)構和功能的蛋白質(zhì)都依賴于核DNA編碼。因此，核DNA與線粒體DNA基因突變均可導致線粒體病。線粒體DNA的遺傳特點為母系遺傳，線粒體DNA突變引起人類的疾病，已日漸受到人們的重視。本章詳細介紹了線粒體基因組的結(jié)構特點和線粒體的遺傳學特征。介紹了線粒體DNA突變的類型，以及一些常見的人類線粒體遺傳病。一、基本綱要1掌握線粒體DNA

2、的結(jié)構與遺傳特點。2熟悉線粒體基因組與核基因組的關系。3掌握線粒體遺傳、線粒體疾病、異質(zhì)性、閾值效應等基本概念。4熟悉幾種常見的人類線粒體疾病。二、習題（一）選擇題（A型選擇題） 1下面關于線粒體的正確描述是_。A含有遺傳信息和轉(zhuǎn)譯系統(tǒng)B線粒體基因突變與人類疾病基本無關C是一種完全獨立自主的細胞器D只有極少量DNA，作用很少E線粒體中所需蛋白質(zhì)均來自細胞質(zhì)2. 關于線粒體遺傳的敘述，不正確的是_。A線粒體遺傳同樣是由DNA控制的遺傳B線粒體遺傳的子代性狀受母親影響C線粒體遺傳是細胞質(zhì)遺傳D線粒體遺傳同樣遵循基因的分離規(guī)律E線粒體遺傳的表現(xiàn)度與突變型mtDNA的數(shù)量有關。3以下符合mtDNA結(jié)構

3、特點的是_。A全長61569bp B與組蛋白結(jié)合 C呈閉環(huán)雙鏈狀D重鏈（H鏈）富含胞嘌呤 E輕鏈（L鏈）富含鳥嘧啶4人類mtDNA的結(jié)構特點是_。A全長16.6kb，不與組蛋白結(jié)合，為裸露閉環(huán)單鏈B全長61.6kb，不與組蛋白結(jié)合，分為重鏈和輕鏈C全長16.6kb，與組蛋白結(jié)合，為閉環(huán)雙鏈D全長61.6kb，不與組蛋白結(jié)合，為裸露閉環(huán)單鏈E全長16.6kb，不與組蛋白結(jié)合，為裸露閉環(huán)雙鏈5下面關于mtDNA的描述中，不正確的是_。AmtDNA的表達與核DNA無關BmtDNA是雙鏈環(huán)狀DNACmtDNA轉(zhuǎn)錄方式類似于原核細胞DmtDNA有重鏈和輕鏈之分EmtDNA的兩條鏈都有編碼功能6線粒體遺傳

4、屬于_。A多基因遺傳 B顯性遺傳 C隱性遺傳D非孟德爾遺傳 E體細胞遺傳7線粒體中的tRNA兼用性較強，tRNA數(shù)量為_。A48個 B32個 C64個 D61個 E22個8mtDNA編碼線粒體中_。A全部呼吸鏈-氧化磷酸化系統(tǒng)的蛋白質(zhì) B約10%的蛋白質(zhì)C大部分蛋白質(zhì) D線粒體基質(zhì)中的全部蛋白質(zhì)E線粒體膜上的全部蛋白質(zhì)9目前已發(fā)現(xiàn)與mtDNA有關的人類疾病種類約為_。A100余種 B10多種 C60多種D幾十種 E種類很多10UGA在細胞核中為終止密碼，而在線粒體編碼的氨基酸是_。A色氨酸 B賴氨酸 C天冬酰胺 D蘇氨酸 E異亮氨酸11每個線粒體內(nèi)含有mtDNA分子的拷貝數(shù)為_。A10100個

5、 B1020個 C210個 D1530個 E10512mtDNA中編碼mRNA基因的數(shù)目為_。A37個 B22個 C17個 D13個 E2個13關于mtDNA的編碼區(qū)，描述正確的是_。A包括終止密碼子序列 B不同種系間的核苷酸無同源性C包括13個基因 D各基因之間部分區(qū)域重疊E包括啟動子和內(nèi)含子14關于mtDNA的D環(huán)區(qū)，描述錯誤的是_。A包含mtDNA重鏈復制起始點B4個高度保守序列C不包括輕鏈復制起始點D包含mtDNA輕重鏈轉(zhuǎn)錄起始點E可編碼mtDNA所需的蛋白質(zhì)15mtDNA中含有的基因為_。A 22個rRNA基因，2個tRNA基因，13個mRNA基因B13個rRNA基因，22個tRNA

6、基因，2個mRNA基因C2個rRNA基因，13個tRNA基因，22個mRNA基因D 2個rRNA基因，22個tRNA基因，13個mRNA基因E 13個rRNA基因，2個tRNA基因，22個mRNA基因16mtDNA中的13個mRNA基因編碼的蛋白質(zhì)是_。A與線粒體氧化磷酸化有關的蛋白質(zhì)B mtDNA復制所需的酶蛋白CmtDNA轉(zhuǎn)譯所需的酶蛋白D線粒體的結(jié)構蛋白E以上都有17mtDNA編碼線粒體中的_。A部分蛋白質(zhì)和全部的tRNA、rRNAB部分蛋白質(zhì)和部分tRNA、rRNAC全部蛋白質(zhì)和部分tRNA、rRNAD全部蛋白質(zhì)、tRNA、rRNAE部分蛋白質(zhì)、tRNA和全部rRNA18mtDNA中D

7、環(huán)的兩個高變區(qū)_。A導致了個體間的高度差異 B導致了線粒體遺傳病的發(fā)生C導致mtDNA復制缺陷 D是衰老的重要原因E適用于生化遺傳學研究19線粒體遺傳不具有的特征為_。A異質(zhì)性 B母系遺傳 C閾值效應D交叉遺傳 E高突變率20mtDNA中含有_。A37個基因 B大量調(diào)控序列 C內(nèi)含子D終止子 E高度重復序列21下面關于線粒體遺傳系統(tǒng)的錯誤描述是_。A可編碼線粒體中全部的tRNA、rRNAB能夠獨立復制、轉(zhuǎn)錄，不受nDNA的制約C在細胞中有多個拷貝D進化率極高，多態(tài)現(xiàn)象普遍E所含信息量小22mtDNA的D環(huán)區(qū)不含有_。AH鏈復制的起始點 BL鏈復制的起始點C保守序列 DH鏈轉(zhuǎn)錄的啟動子EL鏈轉(zhuǎn)錄

8、的啟動子23下面不符合mtDNA的轉(zhuǎn)錄特點的是_。A兩條鏈均有編碼功能B兩條鏈的初級轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物都很大C兩條鏈都從D-環(huán)區(qū)開始復制和轉(zhuǎn)錄DtRNA兼用性較強E遺傳密碼與nDNA不完全相同24AGA和AGG 在細胞核中編碼精氨酸，而在線粒體為_。A終止密碼 B起始密碼 C天冬酰胺D蘇氨酸 E異亮氨酸25異質(zhì)性細胞的表現(xiàn)型依賴于_。A突變型和野生型mtDNA的相互作用B突變型和野生型mtDNA的拮抗作用C突變型和野生型mtDNA的相對比例D突變型mtDNA的表達程度E野生型mtDNA的表達程度26關于線粒體異質(zhì)性的不正確描述是_。A可分為序列異質(zhì)性和長度異質(zhì)性B同一細胞甚至同一線粒體內(nèi)有不同的mtDN

9、A拷貝C同一個體在不同的發(fā)育時期產(chǎn)生不同的mtDNAD不同組織中異質(zhì)性水平的比率和發(fā)生率各不相同EmtDNA的異質(zhì)性僅表現(xiàn)在編碼區(qū)27關于線粒體異質(zhì)性的正確描述是_。AD環(huán)區(qū)的異質(zhì)性通常與線粒體疾病相關B是mtDNA發(fā)生突變所導致的C在成人中的發(fā)生率遠遠低于兒童中的發(fā)生率D在血液中發(fā)生率高E正常人mtDNA的異質(zhì)性高發(fā)于編碼區(qū)28線粒體中的tRNA兼用性較強是因為其反密碼子_。A第1位堿基的識別有一定的自由度B第2位堿基的識別有一定的自由度C第3位堿基的識別有一定的自由度D第2、3位堿基的識別有一定的自由度E3個堿基的識別都有一定的自由度29 mtDNA高突變率的原因不包括_。A缺乏有效的修復

10、能力 B基因排列緊湊 C易受氧化損傷D缺乏組蛋白保護 E復制頻率過低30線粒體多質(zhì)性指_。A不同的細胞中線粒體數(shù)量不同B一個細胞中有多個線粒體C一個線粒體中有多個DNAD一個細胞中有多種mtDNA拷貝E一個線粒體中有多種DNA拷貝31受精卵中線粒體的來源是_。A幾乎全部來自精子 B幾乎全部來自卵子C精子與卵子各提供1/2 D不會來自卵子E大部分來自精子32線粒體疾病的遺傳特征是_。A母系遺傳B近親婚配的子女發(fā)病率增高C交叉遺傳D發(fā)病率有明顯的性別差異E女患者的子女約1/2發(fā)病33下列不符合線粒體基因組特點的描述是_。A不屬于人類基因組的組成部分B全長16569bpC不與組蛋白結(jié)合，呈裸露閉環(huán)雙

11、鏈狀D根據(jù)其在CsCl中密度的不同分為重鏈和輕鏈E重鏈（H鏈）富含鳥嘌呤，輕鏈（L鏈）富含胞嘧啶34下列不是線粒體DNA的遺傳學特征的是_。A半自主性 B符合孟德爾遺傳規(guī)律 C復制分離D閾值效應 E突變率高于核DNA35遺傳瓶頸效應指_。A卵細胞形成期mtDNA數(shù)量劇減B卵細胞形成期nDNA數(shù)量劇減C受精過程中nDNA.數(shù)量劇減D受精過程中mtDNA數(shù)量劇減E卵細胞形成期突變mtDNA數(shù)量劇減36“閾值效應”是指_。A指細胞內(nèi)突變型和野生型mtDNA的相對比例B能引起特定組織或器官功能障礙的突變型mtDNA的最低數(shù)量C個體差異不大 D無組織差異性E與細胞老化程度無關37下面關于線粒體遺傳的不正

12、確描述是_。A異質(zhì)性細胞可漂變?yōu)橥|(zhì)性B低突變型mtDNA水平不會引起臨床癥狀C正常mtDNA具有復制優(yōu)勢D線粒體疾病隨年齡增加而漸進性加重E父方的mtDNA對表型無明顯作用38影響閾值的因素不包括_。A組織器官對能量的依賴程度B父方mtDNA的突變類型C組織的功能狀態(tài)D組織細胞的老化程度E個體的發(fā)育階段39符合母系遺傳的疾病為_。A甲型血友病B. 抗維生素D性佝僂病C子宮陰道積水D. Leber遺傳性視神經(jīng)病E家族性高膽固醇血癥40最易受線粒體閾值效應的影響而受累的組織是_。A心臟 B肝臟 C骨骼肌D腎臟 E中樞神經(jīng)系統(tǒng)41最早發(fā)現(xiàn)與mtDNA突變有關的疾病是_。A遺傳性代謝病 BLeber

13、遺傳性視神經(jīng)病 C白化病D紅綠色盲 E進行性肌營養(yǎng)不良42不同的組織器官對能量的依賴程度依次為_。A中樞神經(jīng)系統(tǒng)骨骼肌心臟胰腺腎臟肝臟B肝臟心臟中樞神經(jīng)系統(tǒng)骨骼肌胰腺腎臟C骨骼肌肝臟心臟中樞神經(jīng)系統(tǒng)胰腺腎臟D心臟肝臟中樞神經(jīng)系統(tǒng)骨骼肌胰腺腎臟E心臟中樞神經(jīng)系統(tǒng)骨骼肌肝臟胰腺腎臟43點突變?nèi)舭l(fā)生于tRNA或rRNA基因上，可導致_。A呼吸鏈中多種酶缺乏 B呼吸鏈中某種酶的缺乏C錯義突變 D線粒體數(shù)量減少E tRNA或rRNA不能復制44與mtDNA的錯義突變有關的疾病主要是_。A眼肌病 B乳酸中毒C肝、腎衰竭 D糖尿病E腦脊髓性及神經(jīng)性疾病45與線粒體疾病的臨床多樣性無關的因素是_。A個體的發(fā)育

14、階段 B組織對能量的依賴程度C異質(zhì)性水平 DmtDNA的突變類型E交叉遺傳46下列與mtDNA缺陷無關的疾病是_。A型糖尿病 B腫瘤 C帕金森病D紅綠色盲 E衰老471987年，Wallace等發(fā)現(xiàn)與mtDNA突變有關的遺傳病是_。A氨基糖甙類誘發(fā)的耳聾 BLeber遺傳性視神經(jīng)病C帕金森病 D Leigh綜合征E Kearns-Sayre綜合征48下面_不是判斷mtDNA致病性突變的標準。A突變發(fā)生于高度保守的序列或發(fā)生突變的位點有明顯的功能重要性B在來自不同家系但有類似表型的患者中發(fā)現(xiàn)相同的突變C正常人群中有該mtDNA突變類型D異質(zhì)性程度與疾病嚴重程度正相關E突變可引起呼吸鏈缺損49點突

15、變?nèi)舭l(fā)生于mtDNA rRNA基因上，可導致_。A呼吸鏈中多種酶缺陷 B電子傳遞鏈中某種酶缺陷C線粒體蛋白輸入缺陷 D底物轉(zhuǎn)運蛋白缺陷E導肽受體缺陷50常見的mtDNA的大片段重組是_。A插入 B重復 C易位 D缺失 E倒位51mtDNA大片段的缺失往往涉及_。AATPase8基因 BND基因 CtRNA基因DrRNA基因 E多種基因52mtDNA突變類型不包括_。A缺失 B點突變 CmtDNA數(shù)量減少D雙著絲粒 E重復53一位女士的母親患有LHON，若該女士結(jié)婚生育，其子女的情況是 _。A兒子不會攜帶致病基因 B女兒不會攜帶致病基因C兒子和女兒都攜帶致病基因 D必須經(jīng)基因檢測才能確定E. 兒

16、子和女兒都發(fā)病54線粒體疾病隨年齡漸進性加重是因為_。A突變mtDNA積累 B機體免疫能力減退C對能量的需求增加 D異質(zhì)性漂變EmtDNA的突變率激增55與mtDNA突變無關的疾病是_。ALeber遺傳性視神經(jīng)病 BMERRF綜合征CMELAS綜合征 D白化病E KSS綜合征4最早發(fā)現(xiàn)（）A白化病 B C紅綠色盲D遺傳性代謝病 E進行性肌營養(yǎng)不良56發(fā)病具有性別差異，一般男性患者是女性患者5倍的疾病是_。A遺傳性小腦性運動共濟失調(diào) B紅綠色盲CLeber遺傳性視神經(jīng)病 D抗維生素D佝僂病E先天愚型571981年，_。AWallace等發(fā)現(xiàn)Leber遺傳性視神經(jīng)病與mtDNA突變有關BAnder

17、son等人完成了人類線粒體基因組的全部核苷酸序列的測定C Leber等發(fā)現(xiàn)Leber遺傳性視神經(jīng)病與mtDNA突變有關DAnderson等發(fā)現(xiàn)線粒體DNAEWallace等發(fā)現(xiàn)線粒體具有轉(zhuǎn)譯系統(tǒng)58個體及群體中的mtDNA序列有極大的不同，任何兩個人的mtDNA，平均每1 000個堿基對中，不同的堿基對大約為_。A10個 B20個 C2個 D15個 E4個59 MELAS綜合征的特征性病理變化是_。A在小腦、腦干和脊索等部位也發(fā)現(xiàn)神經(jīng)元的缺如B尾狀核中小神經(jīng)細胞缺失，伴膠質(zhì)纖維化C電子傳導鏈中復合物的特異性染料能將肌細胞染成紅色。D基底神經(jīng)節(jié)和腦干部位神經(jīng)元細胞的退化E在腦和肌肉的小動脈和毛細

18、血管管壁中有大量形態(tài)異常的聚集的線粒體601993年，Prezant等通過3個母系遺傳的氨基糖甙類抗生素致聾家系的研究，首次報道m(xù)tDNA編碼的12SrRNA基因1555位點的突變是_。AGA BAG CTG DGT E T C（二）填空題1線粒體是細胞中能量_和_的場所，它提供生命活動所需要的能量。2人類幾乎每個體細胞中都含有數(shù)以_的線粒體，每個線粒體內(nèi)膜上富含_種具有_功能的酶復合體，組成_系統(tǒng)。3mtDNA具有自我復制、自我轉(zhuǎn)錄功能，但所需要的酶卻由_編碼。4線粒體是一種半自主細胞器，受_和_兩套遺傳系統(tǒng)共同控制。5線粒體基因組全長_bp，不與組蛋白結(jié)合，呈裸露_，重鏈富含_，輕鏈富含_

19、。6mtDNA含有37個基因，編碼_種蛋白質(zhì)，_種tRNA和_種rRNA。7線粒體疾病主要指_突變所導致的疾病。編碼線粒體蛋白的核DNA突變也可引起線粒體病，但這類疾病表現(xiàn)為_遺傳方式。8mtDNA的重鏈編碼_個rRNA、_個mRNA和_個tRNA；輕鏈編碼_個mRNA和_個tRNA。9線粒體病是一類多系統(tǒng)疾病，臨床癥狀以_和_病變?yōu)樘卣鳌?0_與_基因突變均可導致線粒體中_合成受阻，細胞_代謝缺陷。11不同的mtDNA突變可導致_疾病，同一突變可引起_表型。12mtDNA的各基因之間排列_，部分區(qū)域還出現(xiàn)_，利用率_。13線粒體具有自己的遺傳物質(zhì)，但mtDNA功能受到核DNA的影響，是一種_

20、細胞器，mtDNA又被稱為_或_。14在精卵結(jié)合的受精過程中，合子中幾乎所有的mtDNA都來自于_。15D環(huán)區(qū)是線粒體基因組中進化速度最_的DNA序列，極_同源性。16mtDNA的兩條鏈從_的啟動子處同時開始以_速率轉(zhuǎn)錄，L鏈按_方向轉(zhuǎn)錄，H鏈按_方向轉(zhuǎn)錄。17G11778A突變使ND4的第340位上1個高度保守的_被組氨酸取代，ND4的_改變，_酶活性降低和線粒體產(chǎn)能效率下降，導致視神經(jīng)細胞_、死亡。18帕金森病患者腦組織中mtDNA_，導致多種組織細胞內(nèi)線粒體酶復合體_都存在功能缺陷，進而引起神經(jīng)元中能量代謝障礙。19_與mtDNA的復制及轉(zhuǎn)錄有關，包含_鏈復制的起始點和兩條鏈轉(zhuǎn)錄的_。2

21、0線粒體中的tRNA兼用性較強，其反密碼子第_位堿基的識別有一定的自由度。21MERRF綜合征又稱_，常見的病例基因突變正式的名稱為MTTK*MERRF8344G，其中MT表示_，T代表_，K表示_，MERRF 描述_，8 344G表示_。22mtDNA H鏈復制的起始點與L鏈復制起始點相隔_個mtDNA。23mtDNA復制起始于_鏈的轉(zhuǎn)錄啟動子，以_鏈為模板合成一段RNA作為_鏈復制的引物。24.由于線粒體的大量_突變，因此，絕大多數(shù)細胞中有多種mtDNA拷貝。25mtDNA突變可導致一個細胞內(nèi)_mtDNA和_mtDNA共存。26野生型mtDNA對突變型mtDNA有_和_作用，因此，mtDN

22、A突變時_產(chǎn)生嚴重后果。27不同組織中異質(zhì)性水平的比率和發(fā)生率各不相同，_、_異質(zhì)性的發(fā)生率較高，_中異質(zhì)性的發(fā)生率較低；在_中的發(fā)生率遠遠高于_中的發(fā)生率。28慢性進行性外部眼肌麻痹綜合征（KSS）的病情嚴重性依賴于_和_。29點突變?nèi)舭l(fā)生于mRNA基因上，可導致_，進而影響_功能。30mtDNA突變率高于核DNA，主要因為mtDNA缺少_的保護，且線粒體中無DNA損傷的_系統(tǒng)。31mtDNA的大片段重組包括_和_。32人群中含有多種中性到中度有害的mtDNA突變，但有害的突變會通過_而消除。33突變mtDNA隨_增長在組織細胞中逐漸積累，故誘發(fā)的疾病在一定的年齡階段表現(xiàn)并_。34 mtDN

23、A突變類型主要包括_、_和_。35線粒體遺傳病的傳遞方式不符合孟德爾遺傳，而是表現(xiàn)為_，即母親將mtDNA傳遞給她的兒子和女兒，但只有_能將其mtDNA傳遞給下一代。36異質(zhì)性細胞的表現(xiàn)型依賴于細胞內(nèi)_和_mtDNA的_。37分裂旺盛的細胞往往有排斥_的趨勢，經(jīng)無數(shù)次分裂后，細胞逐漸成為只有_mtDNA的_細胞。38mtDNA缺失突變主要引起絕大多數(shù)_，這類疾病往往無_，并且表現(xiàn)出_。39細胞分裂時，突變型和野生型mtDNA發(fā)生_，_分配到子細胞中。40受精卵中的線粒體DNA幾乎全都來自于_。41線粒體遺傳中，雙親信息的_表現(xiàn)決定了線粒體遺傳病的傳遞方式不符合_遺傳。42卵細胞形成期mtDNA

24、數(shù)量劇減的過程稱_。43. 一些退行性疾病，如_、_、_、_，成年期開始的_，甚至_，都與mtDNA缺失突變有關。44閾值是一個相對概念，易受_、_和_變化的影響，_差異很大。45氧化磷酸化過程中5種酶復合物是由_和_共同編碼，編碼這些酶的核基因突變也可能產(chǎn)生類似于線粒體病的癥狀。因此，有些線粒體遺傳病是_共同作用的結(jié)果。46LHON分為兩種類型：第一種是指_導致出現(xiàn)LHON表型；第二種是指少見的、需要_才能產(chǎn)生的臨床表型。47mtDNA數(shù)量的減少可為_或_遺傳，即提示該病由_缺陷所致線粒體功能障礙。48Leber遺傳性視神經(jīng)病中大約95%的病例被證實存在三種突變_、_和_中的一種。49NAR

25、P中的線粒體ATPase6基因的第_位點發(fā)生_至_的顛換，使ATPase 第6亞單位的第156位上的_改變?yōu)開。50瓶頸效應限制了親代下傳的mtDNA的_及_，造成子代個體間明顯的_差異，同卵雙生子可表現(xiàn)為_的異質(zhì)性水平。51大約有_的KSS病例的mtDNA缺失發(fā)生在4 977bp。52nDNA改變引起的線粒體遺傳疾病主要表現(xiàn)為_，呈_遺傳方式。53Friedreich共濟失調(diào)是由_增多所引起的致死性疾病。遺傳方式為_。54線粒體疾病通常累及有機體多個系統(tǒng)，表現(xiàn)型存在_。55約80%的MELAS患者是mtDNA的_堿基置換，該位點是tRNALeu基因與16SrRNA基因的_部位，也是轉(zhuǎn)錄_的結(jié)

26、合部位，進化上_。（三）是非判斷題1nDNA與mtDNA基因突變均可導致線粒體中蛋白質(zhì)合成受阻。2mtDNA具有2個復制起始點, 之間相隔2/3個mtDNA，分別起始復制H，L鏈。3多細胞生物中，mtDNA復制并不均一，有些mtDNA分子合成活躍，有些mtDNA分子不合成。4NARP患者mtDNA的8993G突變阻止了復合物的質(zhì)子轉(zhuǎn)位。5女性體細胞中異常mtDNA未達到閾值時不發(fā)病，突變mtDNA不會向后代傳遞。6 mtDNA能夠獨立地進行復制，因此不受核DNA影響。7線粒體基因組所用的遺傳密碼和通用密碼是相同的。8母親將她的mtDNA傳遞給她的所有子女，但只有她的女兒可將其mtDNA傳給下一

27、代。9線粒體遺傳病不符合孟德爾遺傳規(guī)律，表現(xiàn)為母系遺傳。10mtDNA在有絲分裂和減數(shù)分裂期間都要經(jīng)過復制分離。11誘發(fā)LHON的mtDNA突變均為點突變。12. KSS和CPEO主要是由于mtDNA的點突變引起的。13“同質(zhì)性”是指一個細胞或組織中所有的線粒體都是野生型序列。14人的卵母細胞成熟時，其中的線粒體數(shù)量大約為105個。15突變的mtDNA基因很普遍，并不一定都引起粒體遺傳病。（四）名詞解釋題1線粒體?。╩itchondrial disease）2異質(zhì)性（heteroplasmy）3閾值效應(threshold effect)4D-loop5母系遺傳（maternal inheri

28、tance）6. 同質(zhì)性（homeoplasmy）7復制分離（replicative segregation）8遺傳瓶頸（genetic bottleneck）9多質(zhì)性(multiplasmy)（五）問答題1什么是mtDNA？它有什么特性？2說明線粒體的遺傳規(guī)律。3簡述nDNA在線粒體遺傳中的作用。4簡述人類線粒體基因組的結(jié)構和功能。5mtDNA編碼區(qū)內(nèi)的基因排列有何特點？6mtDNA非編碼區(qū)有何功能？7D環(huán)區(qū)的多態(tài)性研究有何意義？8與核基因轉(zhuǎn)錄比較，mtDNA的轉(zhuǎn)錄有何特點？9簡述mtDNA的復制過程。10哪些因素與線粒體病的外顯率、表現(xiàn)度有關？11如何確定一個mtDNA是否為致病性突變？1

29、2mtDNA基因突變的后果和主要突變類型是什么？13mtDNA基因點突變會產(chǎn)生什么效應？14mtDNA的大片段重組有哪些類型？產(chǎn)生何種效應？15異質(zhì)性細胞如何發(fā)生漂變？16簡述mtDNA基因突變率高的分子機制。17什么是mtDNA的復制分離？三、參考答案（一）A型選擇題1.A 2.D 3.C 4.E 5. A 6.D 7.E 8. B 9. A 10.A 11.C 12.D 13.D 14.E 15.D 16.A 17.A 18.A 19.D 20.A 21.B 22.B 23.C 24.A 25.C 26.E 27.B 28.C 29.E 30.D 31.B 32.A 33.A 34.B 3

30、5.A 36.B 37.C 38.B 39.D 40.E 41.B 42.A 43.A 44.E 45.E 46.D 47.B 48.C 49.A 50.D 51.E 52.D 53.C 54.A 55.D 56.C 57.B 58.E 59.E 60.B（二）填空題1儲存；供給2百計；5；傳遞電子；呼吸鏈-氧化磷酸化3核DNA4線粒體基因組；核基因組516569bp；閉環(huán)雙鏈狀；鳥嘌呤；胞嘧啶613；22； 27線粒體；孟德爾82；12；14；1；89中樞神經(jīng)系統(tǒng)；骨骼肌10線粒體基因組；核基因組；蛋白質(zhì)；能量11相同；不同12極為緊湊；重疊；極高13半自主性；第25號染色體； M染色體14

31、. 卵子15快；少16D環(huán)區(qū)；相同；順時針；逆時針17精氨酸；空間構型；NADH脫氫；退行性變18缺失；19D環(huán)區(qū)；H；啟動子20321肌陣攣性癲癇和破碎性紅肌纖維??；線粒體基因突變；轉(zhuǎn)運RNA基因；賴氨酸；臨床特征的疾病字母縮略詞；在核苷酸8 344位置替換為鳥嘌呤222/323L；L；H24. 中性25野生型；突變型26保護；補償；并不立即27中樞神經(jīng)系統(tǒng)；肌肉；血液；成人；兒童28雜質(zhì)性程度；線粒體結(jié)構發(fā)生改變的DNA基因組的組織分布29錯義突變；氧化磷酸化30. 組蛋白；修復31插入；缺失32選擇33. 年齡；進行性加重34點突變；大片段重組；mtDNA數(shù)量減少35母系遺傳；女兒36.

32、 突變型；野生型；相對比例37. 突變mtDNA，；野生型；同質(zhì)性38眼肌??；家族史；散發(fā)39分離；隨機40卵子41不等量；孟德爾42遺傳瓶頸現(xiàn)象43癲癇； Parkinson??； Alzeimer?。?Huntington舞蹈癥；糖尿病；衰老44突變類型；組織；老化程度；個體45mtDNA和nDNA； nDNA與mtDNA46單個線粒體突變；二次突變或其他變異47AD；AR；核基因48G11778A； G3460A； T14484C498993； T； G；亮氨酸；精氨酸50數(shù)量；種類；異質(zhì)性；不同51. 三分之一52. 線粒體功能障礙孟德爾53. 三核苷酸重復 AR遺傳54. 高度差異55

33、. A3243G；交界部位；終止因子；高度保守（三）是非判斷題1.對。2.對。3.對。4.錯。復合物的質(zhì)子轉(zhuǎn)位。5.錯。母系遺傳是線粒體DNA的遺傳特點之一。6.錯。mtDNA進行復制，受核DNA影響。7.錯。mtDNA的遺傳密碼與nDNA不完全相同。8.對。9.對。10.對。11.對12.錯。KSS和CPEO主要是由于mtDNA的缺失引起的13.錯。“同質(zhì)性”是指一個細胞或組織中所有的線粒體或都是野生型序列，或都是突變型序列。14. 錯。人的卵母細胞成熟時，其中的線粒體數(shù)量最多不超過100個。15. 對。（四）名詞解釋題1廣義的線粒體病指以線粒體功能異常為病因?qū)W核心的一大類疾病，包括線粒體基

34、因組、核基因組缺陷以及二者之間的通訊缺陷。狹義的線粒體病僅指線粒體DNA突變所致的線粒體功能異常，為通常所指的線粒體病。線粒體DNA為呼吸鏈的部分肽鏈及線粒體蛋白質(zhì)合成系統(tǒng)rRNA和tRNA編碼，這些線粒體基因突變所導致的疾病也稱為線粒體遺傳病。2由于mtDNA發(fā)生突變，導致一個細胞內(nèi)同時存在野生型mtDNA和突變型mtDNA。3在特定組織中，突變型mtDNA積累到一定程度，超過閾值時，能量的產(chǎn)生就會急劇地降到正常的細胞、組織和器官的功能最低需求量以下，引起某些器官或組織功能異常。4 D環(huán)區(qū)，又稱非編碼區(qū)或控制區(qū)，與mtDNA的復制及轉(zhuǎn)錄有關，包含H鏈復制的起始點（OH）、H鏈和L鏈轉(zhuǎn)錄的啟動

35、子（PH1、PH2、PL）以及4個保守序列。5即母親將mtDNA傳遞給她的兒子和女兒，但只有女兒能將其mtDNA傳遞給后代。6同一組織或細胞中的mtDNA分子都是相同的，稱為同質(zhì)性。7細胞分裂時，突變型和野生型mtDNA發(fā)生分離，隨機地分配到子細胞中，使子細胞擁有不同比例的突變型mtDNA分子，這種隨機分配導致mtDNA異質(zhì)性變化的過程稱為復制分離。8異質(zhì)性在親子代之間的傳遞非常復雜，人類的每個卵細胞中大約有10萬個mtDNA，但只有隨機的一小部分(2200個)可以進入成熟的卵細胞傳給子代，這種卵細胞形成期mtDNA數(shù)量劇減的過程稱“遺傳瓶頸”。9人體不同類型的細胞含線粒體數(shù)目不同，通常有成百

36、上千個，而每個線粒體中有210個mtDNA分子，由于線粒體的大量中性突變，因此，絕大多數(shù)細胞中有多種mtDNA拷貝，其拷貝數(shù)存在器官組織的差異（五）問答題1線粒體DNA約16.5kb，為一種雙鏈環(huán)狀DNA，由一條重鏈和一條輕鏈組成，含37個基因：22個tRNA基因、2個rRNA基因、13個mRNA基因；與nDNA相比，具有高度簡潔型、高突變率、母系遺傳、異質(zhì)性等特點。2高度簡潔性：基因內(nèi)無內(nèi)含子，整個DNA分子中很少非編碼順序。高突變率：mtDNA是裸露的，無組蛋白保護；mtDNA復制時，多核苷酸鏈長時間處于單鏈狀態(tài)，分子不穩(wěn)定，易發(fā)生突變；線粒體中缺少DNA修復系統(tǒng)。異質(zhì)性：同一個細胞中野生

37、型mtDNA和突變型mtDNA共存。閾值效應：細胞中突變型mtDNA達到一定數(shù)量，能量代謝不足以滿足細胞生命活動需要時，才會表現(xiàn)出臨床癥狀。母系遺傳：精子中線粒體數(shù)量很少，受精卵中的線粒體幾乎全部來自卵子，因此，只有母親的突變線粒體可以傳給后代，臨床上表現(xiàn)為母親發(fā)病，子代可能發(fā)病，父親發(fā)病，子代正常。與nDNA的遺傳密碼不完全相同。mtDNA的轉(zhuǎn)錄過程類似于原核生物，即在有絲分裂和減數(shù)分裂期間都要經(jīng)過復制分離。3盡管線粒體中存在DNA和蛋白質(zhì)合成系統(tǒng)，但是，線粒體只能合成一小部分線粒體蛋白，呼吸鏈-氧化磷酸化系統(tǒng)的80多種蛋白質(zhì)亞基中，mtDNA僅編碼13種，絕大部分蛋白質(zhì)亞基和其他維持線粒體

38、結(jié)構和功能的蛋白質(zhì)都依賴于核nDNA編碼，在細胞質(zhì)中合成后，經(jīng)特定轉(zhuǎn)運方式進入線粒體。此外，mtDNA基因的表達受nDNA的制約，mtDNA自我復制、轉(zhuǎn)錄需要由核nDNA編碼的酶蛋白參與，線粒體的遺傳系統(tǒng)只有靠核基因所合成的大量蛋白質(zhì)的協(xié)調(diào)才能發(fā)揮作用，所以mtDNA基因的表達受核DNA的制約。4線粒體基因組是人類基因組的重要組成部分，全長16569bp，不與組蛋白結(jié)合，呈裸露閉環(huán)雙鏈狀，根據(jù)其轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物在CsCl中密度的不同分為重鏈和輕鏈，重鏈（H鏈）富含鳥嘌呤，輕鏈（L鏈）富含胞嘧啶。mtDNA編碼線粒體中部分蛋白質(zhì)和全部的tRNA、rRNA，能夠獨立進行復制、轉(zhuǎn)錄和翻譯，但所含信息量小。m

39、tDNA分為編碼區(qū)與非編碼區(qū)，編碼區(qū)包括37個基因：2個基因編碼線粒體核糖體的rRNA（16S、12S），22個基因編碼線粒體中的tRNA，13個基因編碼與線粒體氧化磷酸化（OXPHOS）有關的蛋白質(zhì)。非編碼區(qū)與mtDNA的復制及轉(zhuǎn)錄有關，包含H鏈復制的起始點（OH）、H鏈和L鏈轉(zhuǎn)錄的啟動子（PH1、PH2、PL）以及4個保守序列。5各基因之間排列極為緊湊，部分區(qū)域還出現(xiàn)重疊，即前一個基因的最后一段堿基與下一個基因的第一段堿基相銜接，利用率極高。無啟動子和內(nèi)含子，缺少終止密碼子，僅以U或UA結(jié)尾?；蜷g隔區(qū)只有87bp，占mtDNA總長度的0.5%。因而，mtDNA任何區(qū)域的突變都可能導致線粒

40、體氧化磷酸化功能的病理性改變。6mtDNA非編碼區(qū)與mtDNA的復制及轉(zhuǎn)錄有關，包含H鏈復制的起始點（OH）、H鏈和L鏈轉(zhuǎn)錄的啟動子（PH1、PH2、PL）以及4個保守序列。7D環(huán)區(qū)是線粒體基因組中進化速度最快的DNA序列，極少有同源性，而且參與的堿基數(shù)目不等，其1602416365nt及73340nt兩個區(qū)域為多態(tài)性高發(fā)區(qū)，分別稱為高變區(qū)（hypervariable region，HV）及高變區(qū)（hypervariable region，HV），這兩個區(qū)域的高度多態(tài)性導致了個體間的高度差異，適用于群體遺傳學研究，如生物進化、種族遷移、親緣關系鑒定等。8mtDNA兩條鏈均有編碼功能：重鏈編碼2

41、個rRNA、12個mRNA和14個tRNA；輕鏈編碼1個mRNA和8個tRNA；兩條鏈從D-環(huán)區(qū)的啟動子處同時開始以相同速率轉(zhuǎn)錄，L鏈按順時針方向轉(zhuǎn)錄，H鏈按逆時針方向轉(zhuǎn)錄；mtDNA的基因之間無終止子，因此兩條鏈各自產(chǎn)生一個巨大的多順反子初級轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物。H鏈還產(chǎn)生一個較短的、合成活躍的RNA轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物，其中包含2個tRNA和2個mRNA；tRNA基因通常位于mRNA基因和rRNA基因之間，每個tRNA基因的5端與mRNA基因的3端緊密相連，核酸酶準確識別初級轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物中tRNA序列，并在tRNA兩端剪切轉(zhuǎn)錄本，形成單基因的mRNA、tRNA和rRNA，剪切下來的mRNA無5帽結(jié)構，在polyA聚合

42、酶的作用下，在3端合成一段polyA，成為成熟的mRNA。初級轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物中無信息的片段被很快降解；mtDNA的遺傳密碼與nDNA不完全相同：UGA編碼色氨酸而非終止信號，AGA、AGG是終止信號而非精氨酸，AUA編碼甲硫氨酸兼啟動信號，而不是異亮氨酸的密碼子；線粒體中的tRNA兼用性較強，其反密碼子嚴格識別密碼子的前兩位堿基，但第3位堿基的識別有一定的自由度（稱堿基擺動），可以識別4種堿基中的任何一種，因此，1個tRNA往往可識別幾個密碼子，22個tRNA便可識別線粒體mRNA的全部密碼子。9mtDNA可進行半保留復制，其H鏈復制的起始點（OH）與L鏈復制起始點（OL）相隔2/3個mtDNA。復制起始于L鏈的轉(zhuǎn)錄啟動子，首先以L鏈為模板合成一段RNA作為H鏈復制的引物，在DNA聚合酶作用下，復制一條互補的H鏈，取代親代H鏈與L鏈互補。被置換的親代H鏈保